來自一位美團大牛的分享，相信可以幫助到你。
原文鏈接：https://juejin.im/post/5948985ea0bb9f006bed7472?utm_source=tuicool&utm_medium=referral

前言

  本文主要介紹facebook推出的一個類庫immutable.js，以及如何將immutable.js集成到我們團隊現有的react+redux架構的移動端項目中。

本文較長（5000字左右），建議閱讀時間： 20 min

通過閱讀本文，你可以學習到：

• 什麼是immutable.js,它的出現能解決什麼問題
• immutable.js的特性以及使用api
• 在一個redux+react的項目中，引入immutable.js能帶來什麼提升
• 如何集成immutable.js到react+redux中
• 集成前後的數據對比
• immutabe.js使用過程中的一些註意點

目錄

• 一. immutable.js
  • 1.1 原生js引用類型的坑
  • 1.2 immutable.js介紹
    • 1.2.1 Persistent data structure （持久化數據結構）
    • 1.2.2 structural sharing （結構共用）
    • 1.2.3 support lazy operation （惰性操作）
  • 1.3 常用api介紹
  • 1.4 immutable.js的優缺點
• 二. 在react+redux中集成immutable.js實踐
  • 2.1 點餐H5項目引入immutable.js前的現狀
  • 2.2 如何將immutableJS集成到一個react+redux項目中
    • 2.2.1 明確集成方案，邊界界定
    • 2.2.2 具體集成代碼實現方法
  • 2.3 點餐H5項目優化前後對比
• 三. immutable.js使用過程中的一些註意點
• 四. 總結

一. immutable.js

1.1 原生js引用類型的坑

先考慮如下兩個場景：

// 場景一
var obj = {a:1, b:{c:2}};
func(obj);
console.log(obj)  //輸出什麼？？

// 場景二
var obj = ={a:1};
var obj2 = obj;
obj2.a = 2;
console.log(obj.a);  // 2
console.log(obj2.a);  // 2複製代碼

  上面兩個場景相信大家平日里開發過程中非常常見，具體原因相信大家也都知道了，這邊不展開細說了，通常這類問題的解決方案是通過淺拷貝或者深拷貝複製一個新對象，從而使得新對象與舊對象引用地址不同。
  在js中，引用類型的數據，優點在於頻繁的操作數據都是在原對象的基礎上修改，不會創建新對象，從而可以有效的利用記憶體，不會浪費記憶體，這種特性稱為mutable（可變），但恰恰它的優點也是它的缺點，太過於靈活多變在複雜數據的場景下也造成了它的不可控性，假設一個對象在多處用到，在某一處不小心修改了數據，其他地方很難預見到數據是如何改變的，針對這種問題的解決方法，一般就像剛纔的例子，會想複製一個新對象，再在新對象上做修改，這無疑會造成更多的性能問題以及記憶體浪費。
  為瞭解決這種問題，出現了immutable對象，每次修改immutable對象都會創建一個新的不可變對象，而老的對象不會改變。

1.2 immutable.js介紹

  現今，實現了immutable數據結構的js類庫有好多，immutable.js就是其中比較主流的類庫之一。

Immutable.js出自Facebook，是最流行的不可變數據結構的實現之一。它從頭開始實現了完全的持久化數據結構，通過使用像tries這樣的先進技術來實現結構共用。所有的更新操作都會返回新的值，但是在內部結構是共用的，來減少記憶體占用(和垃圾回收的失效)。

immutable.js主要有三大特性：

• Persistent data structure （持久化數據結構）
• structural sharing （結構共用）
• support lazy operation （惰性操作）

下麵我們來一一具體介紹下這三個特性：

1.2.1 Persistent data structure （持久化數據結構）

  一般聽到持久化，在編程中第一反應應該是，數據存在某個地方，需要用到的時候就能從這個地方拿出來直接使用
  但這裡說的持久化是另一個意思，用來描述一種數據結構，一般函數式編程中非常常見，指一個數據，在被修改時，仍然能夠保持修改前的狀態，從本質來說，這種數據類型就是不可變類型，也就是immutable
  immutable.js提供了十餘種不可變的類型（List，Map，Set，Seq，Collection，Range等）
  到這，有些同學可能會覺得，這和之前講的拷貝有什麼區別，也是每次都創建一個新對象，開銷一樣很大。ok，那接下來第二個特性會為你揭開疑惑。

1.2.2 structural sharing （結構共用）

immutable使用先進的tries(字典樹)技術實現結構共用來解決性能問題，當我們對一個Immutable對象進行操作的時候，ImmutableJS會只clone該節點以及它的祖先節點，其他保持不變，這樣可以共用相同的部分，大大提高性能。

這邊岔開介紹一下tries（字典樹），我們來看一個例子

1.2.3 support lazy operation （惰性操作）

• 惰性操作 Seq
• 特征1：Immutable (不可變)
• 特征2：lazy（惰性，延遲）

這個特性非常的有趣，這裡的lazy指的是什麼？很難用語言來描述，我們看一個demo，看完你就明白了

1.3 常用api介紹

//Map()  原生object轉Map對象 (只會轉換第一層，註意和fromJS區別)
immutable.Map({name:'danny', age:18})

//List()  原生array轉List對象 (只會轉換第一層，註意和fromJS區別)
immutable.List([1,2,3,4,5])

//fromJS()   原生js轉immutable對象  (深度轉換，會將內部嵌套的對象和數組全部轉成immutable)
immutable.fromJS([1,2,3,4,5])    //將原生array  --> List
immutable.fromJS({name:'danny', age:18})   //將原生object  --> Map

//toJS()  immutable對象轉原生js  (深度轉換，會將內部嵌套的Map和List全部轉換成原生js)
immutableData.toJS();

//查看List或者map大小  
immutableData.size  或者 immutableData.count()

// is()   判斷兩個immutable對象是否相等
immutable.is(imA, imB);

//merge()  對象合併
var imA = immutable.fromJS({a:1,b:2});
var imA = immutable.fromJS({c:3});
var imC = imA.merge(imB);
console.log(imC.toJS())  //{a:1,b:2,c:3}

//增刪改查（所有操作都會返回新的值，不會修改原來值）
var immutableData = immutable.fromJS({
    a:1,
    b:2，
    c:{
        d:3
    }
});
var data1 = immutableData.get('a') //  data1 = 1  
var data2 = immutableData.getIn(['c', 'd']) // data2 = 3   getIn用於深層結構訪問
var data3 = immutableData.set('a' , 2);   // data3中的 a = 2
var data4 = immutableData.setIn(['c', 'd'], 4);   //data4中的 d = 4
var data5 = immutableData.update('a',function(x){return x+4})   //data5中的 a = 5
var data6 = immutableData.updateIn(['c', 'd'],function(x){return x+4})   //data6中的 d = 7
var data7 = immutableData.delete('a')   //data7中的 a 不存在
var data8 = immutableData.deleteIn(['c', 'd'])   //data8中的 d 不存在複製代碼

上面只列舉了部分常用方法，具體查閱官網api:facebook.github.io/immutable-j…
immutablejs還有很多類似underscore語法糖，使用immutable.js之後完全可以在項目中去除lodash或者underscore之類的工具庫。

1.4 immutable.js的優缺點

優點：

• 降低mutable帶來的複雜度
• 節省記憶體
• 歷史追溯性（時間旅行）：時間旅行指的是，每時每刻的值都被保留了，想回退到哪一步只要簡單的將數據取出就行，想一下如果現在頁面有個撤銷的操作，撤銷前的數據被保留了，只需要取出就行，這個特性在redux或者flux中特別有用
• 擁抱函數式編程：immutable本來就是函數式編程的概念，純函數式編程的特點就是，只要輸入一致，輸出必然一致，相比於面向對象，這樣開發組件和調試更方便

缺點：

• 需要重新學習api
• 資源包大小增加（源碼5000行左右）
• 容易與原生對象混淆：由於api與原生不同，混用的話容易出錯。

二. 在react+redux中集成immutable.js實踐

  前面介紹了這麼多，其實是想引出這塊重點，這章節會結合點評點餐團隊在實際項目中的實踐，給出使用immutable.js前後對react+redux項目的性能提升

2.1 點餐H5項目引入immutable.js前的現狀

  目前項目使用react+redux，由於項目的不斷迭代以及需求複雜度的提高，redux中維護的state結構日漸龐大，已經不是一個簡單的平鋪數據了，如菜單頁state已經會出現三四層的object以及array嵌套，我們知道，JS中的object與array是引用類型，在不斷的操作過程中，state經過多次的action改變之後， 原本複雜state已經變得不可控，結果就是導致了一次state變化牽動了許多自身狀態沒有發生改動的component去re-render。如下圖

shouldComponentUpdate

shouldComponentUpdate (nextProps, nextState) {
   return nextProps.id !== this.props.id;
};複製代碼

  相信接觸過react開發的同學都知道，react有個重要的性能優化的點就是shouldComponentUpdate，shouldComponentUpdate返回true代碼該組件要re-render，false則不重新渲染
  那簡單的場景可以直接使用==去判斷this.props和nextProps是否相等，但當props是一個複雜的結構時，==肯定是沒用的
  網上隨便查一下就會發現shallowCompare這個東西，我們來試一下
使用shallowCompare的例子：

function shallowEqual(objA, objB) {
  if (is(objA, objB)) {
    return true;
  }

  if (typeof objA !== 'object' || objA === null || typeof objB !== 'object' || objB === null) {
    return false;
  }

  var keysA = Object.keys(objA);
  var keysB = Object.keys(objB);

  if (keysA.length !== keysB.length) {
    return false;
  }
//這裡只比較了對象A和B第一層是否相等，當對象過深時，無法返回正確結果
  // Test for A's keys different from B.
  for (var i = 0; i < keysA.length; i++) {
    if (!hasOwnProperty.call(objB, keysA[i]) || !is(objA[keysA[i]], objB[keysA[i]])) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}複製代碼

  這裡，我們肯定不可能每次比較都是用深比較，去遍歷所有的結構，這樣帶來的性能代價是巨大的，剛纔我們說到immutable.js有個特性是引用比較（hashcode），這個特性就完美契合這邊的場景

2.2 如何將immutableJS集成到一個react+redux項目中

2.2.1 明確集成方案，邊界界定

  首先，我們有必要來劃分一下邊界，哪些數據需要使用不可變數據，哪些數據要使用原生js數據結構，哪些地方需要做互相轉換

• 在redux中，全局state必須是immutable的，這點毋庸置疑是我們使用immutable來優化redux的核心
• 組件props是通過redux的connect從state中獲得的，並且引入immutableJS的另一個目的是減少組件shouldComponentUpdate中不必要渲染，shouldComponentUpdate中比對的是props，如果props是原生JS就失去了優化的意義
• 組件內部state如果需要提交到store的，必須是immutable，否則不強制
• view提交到action中的數據必須是immutable
• Action提交到reducer中的數據必須是immutable
• reducer中最終處理state必須是以immutable的形式處理並返回
• 與服務端ajax交互中返回的callback統一封裝，第一時間轉換成immutable數據

  從上面這些點可以看出，幾乎整個項目都是必須使用immutable的，只有在少數與外部依賴有交互的地方使用了原生js。
  這麼做的目的其實就是為了防止在大型項目中，原生js與immutable混用，導致coder自己都不清楚一個變數中存儲的到底是什麼類型的數據。
  那有人可能會覺得說，在一個全新項目中這樣是可行的，但在一個已有的成熟項目中，要將所有的變數全部改成immutablejs，代碼的改動量與侵入性非常大，風險也高。那他們會想到，將reducer中的state用fromJS()改成immutable進行state操作，然後再通過toJS()轉成原生js返回出來，這樣不就可以即讓state變得可追溯，又不用去修改reducer以外的代碼，代價非常的小。

export default function indexReducer(state, action) {
    switch (action.type) {
    case RECEIVE_MENU:
        state = immutable.fromJS(state);   //轉成immutable
        state = state.merge({a:1});
        return state.toJS()    //轉回原生js
    }  
}複製代碼

兩點問題：

1. fromJS() 和 toJS() 是深層的互轉immutable對象和原生對象，性能開銷大，儘量不要使用（見下一章節做了具體的對比）
2. 組件中props和state還是原生js，shouldComponentUpdate仍然無法做利用immutablejs的優勢做深度比較

2.2.2 具體集成代碼實現方法

redux-immutable

  redux中，第一步肯定利用combineReducers來合併reducer並初始化state，redux自帶的combineReducers只支持state是原生js形式的，所以這裡我們需要使用redux-immutable提供的combineReducers來替換原來的方法

import {combineReducers} from 'redux-immutable';
import dish from './dish';
import menu from './menu';
import cart from './cart';

const rootReducer = combineReducers({
    dish,
    menu,
    cart,
});

export default rootReducer;複製代碼

  reducer中的initialState肯定也需要初始化成immutable類型

const initialState = Immutable.Map({});
export default function menu(state = initialState, action) {
    switch (action.type) {
    case SET_ERROR:
        return state.set('isError', true);
    }
}複製代碼

  state成為了immutable類型，那相應的頁面其他文件都需要做相應的寫法改變

//connect
function mapStateToProps(state) {
    return {
        menuList: state.getIn(['dish', 'list']),  //使用get或者getIn來獲取state中的變數
        CartList: state.getIn(['dish', 'cartList'])
    }
}複製代碼

  頁面中原來的原生js變數需要改造成immutable類型，不一一列舉了

服務端交互ajax封裝

  前端代碼使用了immutable，但服務端下發的數據還是json，所以需要統一在ajax處做封裝並且將服務端返回數據轉成immutable

//偽代碼
$.ajax({
    type: 'get',
    url: 'XXX',
    dataType: 'json',
    success(res){
        res = immutable.fromJS(res || {});
        callback && callback(res);
    },
    error(e) {
        e = immutable.fromJS(e || {});
        callback && callback(e);
    },
});複製代碼

這樣的話，頁面中統一將ajax返回當做immutable類型來處理，不用擔心混淆

shouldComponentUpdate

  重中之重！之前已經介紹了很多為什麼要用immutable來改造shouldComponentUpdate，這裡就不多說了，直接看怎麼改造
shouldComponentUpdate具體怎麼封裝有很多種辦法，我們這裡選擇了封裝一層component的基類，在基類中去統一處理shouldComponentUpdate，組件中直接繼承基類的方式

//baseComponent.js   component的基類方法

import React from 'react';
import {is} from 'immutable';

class BaseComponent extends React.Component {
    constructor(props, context, updater) {
        super(props, context, updater);
    }

    shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
        const thisProps = this.props || {};
        const thisState = this.state || {};
        nextState = nextState || {};
        nextProps = nextProps || {};

        if (Object.keys(thisProps).length !== Object.keys(nextProps).length ||
            Object.keys(thisState).length !== Object.keys(nextState).length) {
            return true;
        }

        for (const key in nextProps) {
            if (!is(thisProps[key], nextProps[key])) {
                return true;
            }
        }

        for (const key in nextState) {
            if (!is(thisState[key], nextState[key])) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

export default BaseComponent;複製代碼

  組件中如果需要使用統一封裝的shouldComponentUpdate，則直接繼承基類

import BaseComponent from './BaseComponent';
class Menu extends BaseComponent {
    constructor() {
        super();
    }
    …………
}複製代碼

  當然如果組件不想使用封裝的方法，那直接在該組件中重寫shouldComponentUpdate就行了

2.3 點餐H5項目優化前後對比

這邊只是截了幾張圖舉例
優化前搜索頁：

三. immutable.js使用過程中的一些註意點

1.fromJS和toJS會深度轉換數據，隨之帶來的開銷較大，儘可能避免使用，單層數據轉換使用Map()和List()

（做了個簡單的fromJS和Map性能對比，同等條件下，分別用兩種方法處理1000000條數據，可以看到fromJS開銷是Map的4倍）

2.js是弱類型，但Map類型的key必須是string！(看下圖官網說明)

3.所有針對immutable變數的增刪改必須左邊有賦值，因為所有操作都不會改變原來的值，只是生成一個新的變數

//javascript
var arr = [1,2,3,4];
arr.push(5);
console.log(arr) //[1,2,3,4,5]

//immutable
var arr = immutable.fromJS([1,2,3,4])
//錯誤用法
arr.push(5);
console.log(arr) //[1,2,3,4]
//正確用法
arr = arr.push(5);
console.log(arr) //[1,2,3,4,5]複製代碼

4.引入immutablejs後，不應該再出現對象數組拷貝的代碼(如下舉例)

//es6對象複製
var state = Object.assign({}, state, {
    key: value
});

//array複製
var newArr = [].concat([1,2,3])複製代碼

5. 獲取深層深套對象的值時不需要做每一層級的判空

//javascript
var obj = {a:1}
var res = obj.a.b.c   //error

//immutable
var immutableData=immutable.fromJS({a:1})
var res = immutableData.getIn(['a', 'b', 'c'])  //undefined複製代碼

6.immutable對象直接可以轉JSON.stringify(),不需要顯式手動調用toJS()轉原生

7. 判斷對象是否是空可以直接用size

8.調試過程中要看一個immutable變數中真實的值，可以chrome中加斷點，在console中使用.toJS()方法來查看

四. 總結

  總的來說immutable.js的出現解決了許多原生js的痛點，並且自身對性能方面做了許多的優化處理，而且immuable.js作為和react同期推出的一個產品，完美的契合了react+redux的state流處理，redux的宗旨就是單一數據流，可追溯，這兩點恰恰是immutable.js的優勢，自然水到渠成，何樂而不為。
  當然也不是所有使用react+redux的場景都需要使用immutable.js，建議滿足項目足夠大，state結構足夠複雜的原則，小項目可以手動處理shouldComponentUpdate，不建議使用，得不償失。